淺析電子天平的誤差來源及日常維護(hù)

余 慎

(河南省襄城縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，河南 許昌 461000)

電子天平是用現(xiàn)代電子控制技術(shù)，利用電磁力平衡原理實現(xiàn)稱重。即測量物體時采用電磁力與被測物體重力相平衡的原理實現(xiàn)測量，當(dāng)稱盤上的加上或除去被稱物時，天平則產(chǎn)生不平衡狀態(tài)，此時可以通過位置檢測器檢測到線圈在磁鋼中的瞬間位移，經(jīng)過電磁力自動補償電路使其電流變化以數(shù)字方式顯示出被測物體重量。其特點是稱量準(zhǔn)確可靠，顯示快速清晰并且具有自動檢測系統(tǒng)、簡便的自動校準(zhǔn)裝置和超載保護(hù)等裝置。隨著實驗室應(yīng)用的普遍性，其測量的精確性、可靠性也越來越重要。

電子天平屬于精密電子儀器，容易受到外界環(huán)境因素和人為因素的影響產(chǎn)生誤差，因此我們要找出這些誤差的來源，這樣才能減少誤差得出更精確的結(jié)果，下面我們就來簡要分析一下電子天平的誤差來源及電子天平在日常使用中的幾點維護(hù)。

一 電子天平的誤差來源

(一)裝置誤差

用來以固定形式復(fù)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)量值的標(biāo)準(zhǔn)量具、進(jìn)行測量時使用的儀器或儀表以及儀器的附近及附屬設(shè)備不可避免地都含有誤差。

(二)環(huán)境誤差

由于各種環(huán)境因素與要求的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)不一致，而引起的測量裝置和被測量本身的變化所造成的誤差，如溫度、濕度、氣壓(引起空氣各部分的擾動)、振動、電磁場、光線等引起的誤差。通常儀器儀表在規(guī)定條件下使用產(chǎn)生的示值誤差稱為基本誤差，超出此條件使用引起的誤差稱為附加誤差。

(三)人員誤差

由于測量者受分辨力的限制，因工作疲勞引起的視覺器官的生理變化、反應(yīng)速度及固有習(xí)慣引起的誤差，以及精神上的一時疏忽所引起的誤差。千萬不可忽視人員誤差引起的不確定度的擴(kuò)大。造成人員誤差的主要原因有:

(1)位置度誤差。即被測要素的實際位置與其理想要素位置的變動量所引起的誤差。(2)讀數(shù)誤差，主要是由視覺角度誤差即讀數(shù)視線不垂直及錯誤的讀數(shù)方法引起的。此外操作者的呼吸也可能會造成高精度天平數(shù)值的波動，引起讀數(shù)誤差。(3)人員自身心理、生理因素方面引起的誤差。如計量檢定人員情緒上的較大波動將直接影響檢定結(jié)果，造成錯判、誤判。長時間工作等引起的身體疲憊，或在高溫、高濕、高噪音、污濁氣體等惡劣環(huán)境下，使人引起的心情急躁、壓抑、精力不集中，工作不認(rèn)真、麻痹大意，對檢定質(zhì)量認(rèn)識不足，偶爾的疏忽所引起的誤差等。(4)檢定人員受外界干擾引起的被動的“誤差”，是檢定人員在各種各樣的外來壓力和誘惑之下，放棄原則而造成的。

(四)方法誤差

方法誤差有許多種情況，如由于取值不同而引起的誤差，由于測量方法錯誤而引起的誤差，還包括測量時所依據(jù)的原理不正確而產(chǎn)生的誤差。

(1)采用不正確的檢定方法引起的誤差:不按檢定規(guī)程或檢定操作程序不完善引起的誤差。(2)檢定人員刻意簡化操作程序?qū)τ嬃科骶哌M(jìn)行檢定而形成的誤差，如對電子天平等精密儀器在檢定規(guī)程中，都嚴(yán)格要求應(yīng)具備一定的恒溫恒濕時間，而對此要求的任意變化都會造成檢定結(jié)果的變化。引起誤差。

二 電子天平的日常維護(hù)

隨著儀器的自動化程度不斷提高，電子天平的使用也越來越廣泛了。電子天平雖操作簡單，但日常維護(hù)也是必不可少的。使用中要注意以下幾點:

1.將天平放置在一平整、穩(wěn)定的平臺或平板上，應(yīng)盡量避免振動、陽光照射、大氣中水汽凝結(jié)和氣流、磁場等影響量，同時防止腐蝕性氣體的對天平的侵蝕。天平砝碼不要放置在空調(diào)器下的邊臺上。

2.溫度和濕度條件應(yīng)達(dá)到規(guī)定要求，操作應(yīng)在穩(wěn)定的環(huán)境溫度和濕度下進(jìn)行，工作室內(nèi)溫度應(yīng)恒定，以20℃左右為佳。相對濕度應(yīng)在45%～75%之間為最佳，才能達(dá)到規(guī)定的稱量準(zhǔn)確度要求。

3.使用前將天平調(diào)整到水平位置。

4.電子天平在使用的時候都是需要先預(yù)熱的，在條件允許時，應(yīng)充分預(yù)熱天平，天平精度越高對預(yù)熱要求也越高。一般應(yīng)在30 分鐘以上，這樣才能使天平內(nèi)部達(dá)到平衡、穩(wěn)定，確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定可靠。

5.為避免腐蝕和損壞天平，稱量易揮發(fā)和具有腐蝕性的物品時，要盛放在密閉的容器中。

6.秤盤和外殼可以用軟布輕輕擦凈，切不可用強溶劑擦洗。

7.應(yīng)將載荷方便、安全地放置在天平的秤盤上，具有吊掛秤盤的天平，必須能確保吊掛系統(tǒng)堅固、可靠，不得產(chǎn)生滑落現(xiàn)象，同時要注意防止超載，注意被稱物體的質(zhì)量應(yīng)在天平的最大載量以內(nèi)，超載可能會損壞天平!

8.天平內(nèi)應(yīng)放置干燥劑，常用變色硅膠，應(yīng)定期更換。

9.要定期對電子天平進(jìn)行自校或定期檢定，天平的檢定周期一般不超過1年，對于使用頻繁的可加強自校或增加檢定次數(shù)。如果電子天平出現(xiàn)故障應(yīng)及時檢修，不可麻痹大意。

10.因存放時間較長，位置移動，環(huán)境變化或為獲得精確測量，天平在使用前一般都應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)操作。在搬動電子天平時，應(yīng)將秤盤和托盤取下。搬動過的電子天平必須重新校正好水平，并對天平的計量性能作全面檢查無誤后才可使用。

11.若長期不用電子天平時應(yīng)暫時收藏為好。

總之，在使用電子天平的過程中，應(yīng)當(dāng)對誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，只要考慮和做到以上幾個方面，通過正確的使用和日常的維護(hù)，就可有效地提高稱量準(zhǔn)確度，延長天平的使用年限，以保證檢測工作的質(zhì)量，減少誤差的產(chǎn)生。

［1］小凡，電子天平稱量誤差的產(chǎn)生原因及其調(diào)試方式研究，《中國科技博覽》，2012年9期

［2］錢承，電子天平示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析，《工業(yè)計量》，2012年S1期

［3］楊宇紅;吳華英，電子天平示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定，《計量與測試技術(shù)》，2011-04-30

［4］王學(xué)琴;李承榮;滕巖;張傳洪，電子天平示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定，《化學(xué)分析計量》，2012-07-20